JP2015058758A - Structure inspection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、構造物を点検するための構造物点検システムに関し、特に、太陽光発電設備に用いられる太陽光パネル等、高所や壁面等の人的に点検が困難な構造物について、異常、故障の有無を検出するための構造物点検システムに関する。 The present invention relates to a structure inspection system for inspecting a structure, and in particular, a structure such as a solar panel used in a solar power generation facility, such as a high place or a wall, which is difficult to inspect manually, The present invention relates to a structure inspection system for detecting the presence or absence of a failure.
下記特許文献１には、太陽光発電装置を目視確認することなく、太陽光発電装置の異常を示す警告を受信することが可能な太陽光発電故障診断システムが記載されている。このシステムは、赤外線カメラで各太陽光発電用セルの温度を示す温度情報を取得し、ある太陽光発電用セルの温度とその周囲の太陽光発電用セルの温度とを比較し、温度差が所定値以上であると、その太陽光発電用セルに故障が生じていると判断して警告信号を発信することとしている。そして、赤外線カメラは、可動式でもよく、また、複数設けてもよいとしている（同文献の段落００２８参照）。 Patent Document 1 below describes a photovoltaic power generation failure diagnosis system that can receive a warning indicating an abnormality of a solar power generation device without visually checking the solar power generation device. This system obtains temperature information indicating the temperature of each photovoltaic power generation cell with an infrared camera, compares the temperature of a certain photovoltaic power generation cell with the temperature of the surrounding photovoltaic power generation cell, and the temperature difference is If it is equal to or greater than the predetermined value, it is determined that a failure has occurred in the photovoltaic power generation cell and a warning signal is transmitted. The infrared camera may be movable, or a plurality of infrared cameras may be provided (see paragraph 0028 of the same document).
なお、下記特許文献２には、設定された任意の軌道に沿って機体を自律飛行制御できる小型無人ヘリコプタの自律飛行制御装置が記載されている。 Patent Document 2 below describes an autonomous flight control device for a small unmanned helicopter that can autonomously control the aircraft along a set arbitrary trajectory.
しかし、上記従来の太陽光発電故障診断システムは、メガソーラー等の大規模太陽光発電設備の点検に使用するためには、赤外線カメラを広い範囲で動かすための大型の可動設備の設置や、多数の赤外線カメラの設置が必要となり、構成が複雑で高コストとなってしまうという問題があった。 However, in order to use the conventional photovoltaic power generation failure diagnosis system for inspection of large-scale photovoltaic power generation facilities such as mega solar, the installation of large-scale movable equipment for moving an infrared camera in a wide range or many However, there is a problem that the configuration is complicated and expensive.
本発明は、上述した問題を解決するものであり、メガソーラー等の大型の構造物の点検であっても、簡易な構成で低コストで点検を行うことが可能な構造物点検システムを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and provides a structure inspection system capable of performing inspection at a low cost with a simple configuration even when inspecting large structures such as mega solar. For the purpose.
本発明の構造物点検システムは、自律無人飛行ヘリコプタと撮影画像表示装置とを備えた構造物点検システムであって、前記自律無人飛行ヘリコプタは、撮影対象の温度データを含む撮影データを取得可能な赤外線カメラを備えた撮影部と、自機の位置情報を取得可能であり飛行を制御する制御部と、前記撮影部が取得した撮影データと前記制御部が取得した位置情報とを保存する撮影データ保存部と、を備え、入力された飛行経路情報が示す飛行経路に従って飛行しつつ、点検対象である構造物の各部分について、前記撮影部により前記撮影データを取得して、取得した前記撮影データに含まれる温度データと、入力された判定値とに基づいて、温度が異常か否かを判定し、異常と判定した部分について、所定時間機体を空中静止させて前記撮影部に撮影を行わせ、当該撮影により得られた前記撮影データと前記撮影データの取得位置を示す前記位置情報とを前記撮影データ保存部に保存するように構成され、前記撮影画像表示装置は、前記撮影データ保存部から、前記撮影データと前記撮影データの取得位置を示す前記位置情報とを取得して、前記撮影データに基づいて前記構造物の異常と判定された部分の温度を示す画像を表示するとともに、前記位置情報に基づいて前記撮影データの取得位置を示すように構成されていることを特徴とする。 The structure inspection system of the present invention is a structure inspection system provided with an autonomous unmanned flight helicopter and a photographed image display device, and the autonomous unmanned flight helicopter can acquire photographing data including temperature data of a photographing object. An imaging unit including an infrared camera, a control unit that can acquire position information of the own device and controls flight, and imaging data that stores imaging data acquired by the imaging unit and position information acquired by the control unit A storage unit, and the imaging data acquired by the imaging unit for each part of the structure to be inspected while flying according to the flight path indicated by the input flight path information, and the acquired imaging data Based on the temperature data included in the data and the entered judgment value, it is judged whether the temperature is abnormal or not. The photographing unit is configured to perform photographing, and the photographing data obtained by the photographing and the position information indicating the acquisition position of the photographing data are stored in the photographing data storage unit. The image showing the temperature of the portion determined to be abnormal in the structure based on the imaging data by acquiring the imaging data and the position information indicating the acquisition position of the imaging data from the imaging data storage unit Is displayed, and the acquisition position of the photographing data is indicated based on the position information.
これによれば、予め飛行経路情報を入力した自律無人飛行ヘリコプタを飛行させることにより、点検対象の各部分につき、温度に基づいて異常か否かが判定され、異常と判定された部分の温度を示す画像が表示されるとともに、その画像の取得位置が示されるので、メガソーラー等の大型の構造物の点検であっても、赤外線カメラを広い範囲で動かすための大型の可動設備の設置や多数の赤外線カメラの設置が必要なく、簡易な構成で低コストで点検を行うことが可能となる。 According to this, by flying an autonomous unmanned flight helicopter in which flight path information is input in advance, it is determined whether or not each part to be inspected is abnormal based on the temperature, and the temperature of the part determined to be abnormal is determined. In addition to displaying an image to show, the acquisition position of the image is shown, so even when inspecting large structures such as mega solar, installation of large movable equipment and many It is not necessary to install an infrared camera, and inspection can be performed at a low cost with a simple configuration.
ここで、好ましくは、前記自律無人飛行ヘリコプタが、前記撮影部により取得した前記構造物の各部分の前記撮影データを無線で送信する無線伝送部を備え、前記撮影画像表示装置が、前記無線伝送部から前記撮影データを受信して、前記撮影データに基づいて前記構造物の各部分の温度を示す画像を表示するように構成されていることとする。 Here, preferably, the autonomous unmanned flight helicopter includes a wireless transmission unit that wirelessly transmits the imaging data of each part of the structure acquired by the imaging unit, and the captured image display device includes the wireless transmission. The imaging data is received from a section, and an image indicating the temperature of each part of the structure is displayed based on the imaging data.
これによれば、自律無人飛行ヘリコプタの飛行中に、構造物の各部分の温度を示す画像を監視できるので、自律無人飛行ヘリコプタの飛行終了を待たなくても、いち早く異常箇所を発見することができる。 According to this, since the image showing the temperature of each part of the structure can be monitored during the flight of the autonomous unmanned helicopter, it is possible to quickly find the abnormal part without waiting for the autonomous unmanned flight helicopter to finish the flight. it can.
また、前記撮影画像表示装置が、前記自律無人飛行ヘリコプタに対して前記飛行経路情報を入力する飛行経路情報入力手段と、前記自律無人飛行ヘリコプタに対して前記判定値を入力する判定値入力手段と、を備えることとしてもよい。 In addition, the captured image display device includes a flight path information input unit that inputs the flight path information to the autonomous unmanned flight helicopter, and a determination value input unit that inputs the determination value to the autonomous unmanned flight helicopter. It is good also as providing.
本発明によれば、メガソーラー等の大型の構造物の点検であっても、簡易な構成で低コストで点検を行うことが可能となる。 According to the present invention, even a large structure such as a mega solar can be inspected with a simple configuration at a low cost.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１に概略を示すように、実施形態の構造物点検システムＳは、自律無人飛行ヘリコプタ（以下、「ヘリコプタ」と略す。）１と、撮影画像表示装置であるパーソナルコンピュータ（以下、「パソコン」と略す。）２とから構成されている。 As schematically shown in FIG. 1, the structure inspection system S of the embodiment includes an autonomous unmanned flight helicopter (hereinafter abbreviated as “helicopter”) 1 and a personal computer (hereinafter referred to as “personal computer”) that is a captured image display device. 2).
ヘリコプタ１は、図示しないバッテリを電源として、ＧＰＳ衛星４から自機の位置情報を取得しつつ、パソコン２から入力された飛行経路（飛行ルート）に沿って自律飛行を行い、搭載されている赤外線カメラ１５（図２参照）により、点検対象の構造物であるメガソーラー（大規模太陽光発電設備）３の太陽光パネル３１の各部分の温度を測定して、測定した温度が設定された判定値（設定温度）以上であると判定すると、空中静止（ホバリング）して当該部分の自動撮影を行い、得られた静止画像及びその静止画像の撮影位置の位置情報を、自機に保存するように構成されている。 The helicopter 1 uses a battery (not shown) as a power source, acquires position information of the own aircraft from the GPS satellite 4, performs autonomous flight along the flight path (flight route) input from the personal computer 2, and is mounted with infrared rays The camera 15 (see FIG. 2) measures the temperature of each part of the solar panel 31 of the mega solar (large-scale photovoltaic power generation facility) 3 that is the structure to be inspected, and the determination that the measured temperature is set If it is determined that the value (set temperature) or higher, the air still (hovering) is performed and the part is automatically shot, and the obtained still image and the position information of the shooting position of the still image are stored in the own device. It is configured.
図２に示すように、ヘリコプタ１は、自機の位置情報を取得可能であり飛行を制御する制御部１１と、撮影対象の温度データを含む撮影データを取得可能な赤外線カメラ１５を備えた撮影部１６と、撮影部１６が取得した撮影データと制御部１１が取得した位置情報とを保存する撮影データ保存部１７と、撮影部１６により取得した太陽光パネル３１の各部分の撮影データを無線で送信する無線伝送部１８とを備えている。 As shown in FIG. 2, the helicopter 1 is capable of acquiring position information of its own aircraft, and includes a control unit 11 that controls flight, and an infrared camera 15 that can acquire imaging data including temperature data of an imaging target. Wirelessly transmitting the shooting data of each part of the solar panel 31 acquired by the shooting unit 16, the shooting data storage unit 17 that stores the shooting data acquired by the shooting unit 16 and the position information acquired by the control unit 11. And a wireless transmission unit 18 for transmission.
詳しくは、制御部１１は、ＧＰＳセンサ１３を備えた飛行自動制御装置１２と、マイクロコンピュータ１４とを備え、飛行自動制御装置１２からマイクロコンピュータ１４に、ＧＰＳセンサ１３により取得した自機の位置情報が送信され、マイクロコンピュータ１４から飛行自動制御装置１２に静止信号が送信される。 Specifically, the control unit 11 includes an automatic flight control device 12 including a GPS sensor 13 and a microcomputer 14. The position information of the own aircraft acquired by the GPS sensor 13 from the automatic flight control device 12 to the microcomputer 14. Is transmitted, and a stationary signal is transmitted from the microcomputer 14 to the automatic flight control device 12.
撮影部１６は、赤外線カメラ１５を備えている。赤外線カメラ１５は、赤外線サーモグラフィとも称され、対象物から放射されている赤外線を検出し、そのエネルギー量を温度に換算して、対象物の温度分布を画像に変換するものである。この温度分布を示す画像（すなわち、対象物の各部分の温度を示す画像）を、以下、「熱画像」ともいう。すなわち、赤外線カメラ１５により取得される撮影データは、熱画像を含んでいる。熱画像は、色で温度を表すものであるから、温度データに相当する。また、ここでは、赤外線のエネルギー量から換算した温度を示す数値も、温度データとして、撮影データに含めるものとする。撮影部１６は、赤外線カメラ１５により取得された撮影データを、無線伝送部１８に送信するとともに、撮影データに含まれる温度（数値）をマイクロコンピュータ１４に送信する。また、撮影部１６は、マイクロコンピュータ１４から静止画撮影信号及び位置情報を受信すると、静止画像を撮影して、その静止画像及び位置情報（撮影位置の位置情報）を撮影データ保存部１７に保存する。 The photographing unit 16 includes an infrared camera 15. The infrared camera 15 is also referred to as infrared thermography, and detects infrared rays emitted from an object, converts the energy amount into temperature, and converts the temperature distribution of the object into an image. Hereinafter, an image showing the temperature distribution (that is, an image showing the temperature of each part of the object) is also referred to as a “thermal image”. That is, the shooting data acquired by the infrared camera 15 includes a thermal image. Since the thermal image represents temperature by color, it corresponds to temperature data. Here, a numerical value indicating the temperature converted from the amount of energy of infrared rays is also included in the photographing data as temperature data. The imaging unit 16 transmits the imaging data acquired by the infrared camera 15 to the wireless transmission unit 18 and transmits the temperature (numerical value) included in the imaging data to the microcomputer 14. In addition, when receiving a still image shooting signal and position information from the microcomputer 14, the shooting unit 16 takes a still image and stores the still image and position information (position information of the shooting position) in the shooting data storage unit 17. To do.
撮影データ保存部１７は、着脱可能な記録媒体からなり、撮影部１６から受信した静止画像及び位置情報を保存する。 The photographic data storage unit 17 includes a detachable recording medium, and stores still images and position information received from the photographic unit 16.
無線伝送部１８は、撮影部１６から受信した撮影データを無線でパソコン２に送信する。 The wireless transmission unit 18 wirelessly transmits the shooting data received from the shooting unit 16 to the personal computer 2.
パソコン２は、ヘリコプタ１に対して飛行経路情報を入力する飛行経路情報入力手段２１と、ヘリコプタ１に対して温度が異常か否かを判定するための判定値を入力する判定値入力手段２２と、撮影データ保存部１７から取得した静止画像及び位置情報に基づいて、太陽光パネル３１の異常と判定された部分の温度を示す熱画像を表示するとともに、その熱画像の撮影位置（取得位置）を示す撮影画像表示手段２４とを備えている。 The personal computer 2 has flight path information input means 21 for inputting flight path information to the helicopter 1, and determination value input means 22 for inputting a determination value for determining whether or not the temperature is abnormal for the helicopter 1. Based on the still image acquired from the shooting data storage unit 17 and the position information, a thermal image indicating the temperature of the portion determined to be abnormal in the solar panel 31 is displayed, and the shooting position (acquisition position) of the thermal image is displayed. The photographed image display means 24 which shows this is provided.
飛行経路情報入力手段２１は、図３に示すように、パソコン２が備える画面２５に地図Ｍを表示し、その地図Ｍ上でユーザに飛行経路Ｒをプロットさせることにより、飛行経路情報を取得し、その飛行経路情報を無線若しくは有線でヘリコプタ１に送信（入力）するように構成されている。 As shown in FIG. 3, the flight path information input unit 21 displays a map M on a screen 25 provided in the personal computer 2 and causes the user to plot the flight path R on the map M, thereby acquiring flight path information. The flight path information is transmitted (input) to the helicopter 1 wirelessly or by wire.
判定値入力手段２２は、画面２５上でユーザが判定値を入力すると、その判定値を無線若しくは有線でヘリコプタ１に送信（入力）するように構成されている。 The determination value input means 22 is configured to transmit (input) the determination value to the helicopter 1 wirelessly or by wire when the user inputs the determination value on the screen 25.
撮影画像表示手段２４は、記録媒体である撮影データ保存部１７から撮影データ及び位置情報を読み取る読取手段、及び、無線伝送部１８から送信された撮影データ及び位置情報を受信する受信手段を備え、読取手段により読み取った撮影データ及び位置情報に基づいて、静止画像である熱画像及びその画像が撮影された撮影位置（取得位置）を表示し、また、受信手段により受信した撮影データに基及び位置情報に基づいて、熱画像を動画のように表示するとともに、表示されている熱画像の撮影位置を表示する。 The captured image display unit 24 includes a reading unit that reads the captured data and position information from the captured data storage unit 17 that is a recording medium, and a receiving unit that receives the captured data and position information transmitted from the wireless transmission unit 18. Based on the photographing data read by the reading means and the position information, the thermal image that is a still image and the photographing position (acquisition position) where the image was taken are displayed, and based on the photographing data received by the receiving means Based on the information, the thermal image is displayed like a moving image, and the shooting position of the displayed thermal image is displayed.
次に、構造物点検システムＳの動作例について、ヘリコプタ１の飛行の準備を行う準備段階、ヘリコプタ１が飛行しつつ撮影を行う撮影段階、飛行を終了したヘリコプタ１からパソコン２が撮影データを取得して静止画像を表示する静止画表示段階の順に説明する。 Next, regarding the operation example of the structure inspection system S, a preparation stage for preparing the helicopter 1 for flight, a shooting stage for shooting while the helicopter 1 is flying, and the personal computer 2 obtains shooting data from the helicopter 1 that has completed the flight. The sequence of still image display stages for displaying still images will be described.
〈準備段階〉
まず、図３に示すように、パソコン２の飛行経路情報入力手段２１は、ユーザの操作に応じて、予め記憶している、或いは、外部のコンピュータからインターネット等の通信回線を介して取得した地図Ｍのデータに基づいて、パソコン２の画面２５上に地図Ｍを表示する。なお、符号３１´は、地図Ｍ上の太陽光パネル３１を示す。ユーザが、地図Ｍ上で点Ｐ１，Ｐ２，…，Ｐ１６（区別しないときは、「点Ｐ」と表記する。）を順に指定する操作を行うことにより、地図Ｍ上に飛行経路Ｒをプロットすると、飛行経路情報入力手段２１は、地図Ｍのデータに含まれている緯度・経度情報に基づいて、各点Ｐの緯度・経度情報を取得し、各点Ｐの順序と共に、飛行経路情報として記憶する。
<Preparation stage>
First, as shown in FIG. 3, the flight route information input means 21 of the personal computer 2 is stored in advance according to the operation of the user, or obtained from an external computer via a communication line such as the Internet. Based on the M data, the map M is displayed on the screen 25 of the personal computer 2. Reference numeral 31 ′ indicates the solar panel 31 on the map M. When the user plots the flight route R on the map M by performing an operation of sequentially designating points P1, P2,..., P16 (indicated as “point P” when not distinguished) on the map M. The flight path information input means 21 acquires the latitude / longitude information of each point P based on the latitude / longitude information included in the data of the map M, and stores it as the flight path information together with the order of each point P. To do.
また、飛行経路情報入力手段２１は、画面２５上に、図示しない飛行高度入力欄、飛行速度入力欄、及び、障害物接近距離欄を表示し、ユーザが、それらの欄において、飛行高度、飛行速度、及び、障害物接近距離を入力すると、飛行経路情報入力手段２１は、それらの情報も飛行経路情報として記憶する。なお、メガソーラー３は複数の太陽光パネル３１を備え、飛行高度は、いずれの太陽光パネル３１よりも高い高度とする。飛行速度は、実施形態では１０ｋｍ／ｈ程度とする。障害物接近距離とは、障害物（他物）との距離がその距離以内となった場合に、ヘリコプタ１を迂回させるための距離である。 The flight path information input means 21 displays a flight altitude input field, a flight speed input field, and an obstacle approach distance field (not shown) on the screen 25, and the user can select the flight altitude, flight When the speed and the obstacle approach distance are input, the flight path information input means 21 also stores such information as flight path information. The mega solar 3 includes a plurality of solar panels 31, and the flight altitude is higher than any of the solar panels 31. The flight speed is about 10 km / h in the embodiment. The obstacle approach distance is a distance for bypassing the helicopter 1 when the distance from the obstacle (other object) is within the distance.
ユーザの操作に応じて、飛行経路情報入力手段２１は、飛行経路情報をヘリコプタ１に送信し、ヘリコプタ１は図示しない受信装置を介して飛行経路情報を受信して、飛行自動制御装置１２に記憶する。 In response to a user's operation, the flight path information input means 21 transmits the flight path information to the helicopter 1, and the helicopter 1 receives the flight path information via a receiving device (not shown) and stores it in the automatic flight control apparatus 12. To do.
また、判定値入力手段２２は、画面２５上に図示しない判定値入力欄を表示し、ユーザがその欄に、温度が異常か否かを判定するための判定値を入力し、所定の操作を行うと、判定値入力手段２２は、判定値をヘリコプタ１に送信し、ヘリコプタ１は図示しない受信装置を介して判定値を受信して、マイクロコンピュータ１４に記憶する。 The determination value input means 22 displays a determination value input field (not shown) on the screen 25, and the user inputs a determination value for determining whether or not the temperature is abnormal in that field, and performs a predetermined operation. When the determination is made, the determination value input means 22 transmits the determination value to the helicopter 1, and the helicopter 1 receives the determination value via a receiving device (not shown) and stores it in the microcomputer 14.
〈撮影段階〉
ユーザが飛行開始地点である点Ｐ１の近くで、ヘリコプタ１に対して飛行を開始するための操作を行うと、ヘリコプタ１は、飛行自動制御装置１２により飛行を開始して（図４のステップＳ０１）、記憶している飛行経路情報に基づいて点Ｐ１まで飛行し、点Ｐ１に到達したことを示す信号をマイクロコンピュータ１４に送信する。これを受信したマイクロコンピュータ１４は、撮影を開始するための信号を撮影部１６に送信し、撮影部１６は、赤外線カメラ１５による撮影（図４のステップＳ０２）、及び、その撮影データの無線伝送部１８を介した撮影画像表示手段２４への送信（図４のステップＳ０３）を開始する。なお、赤外線カメラ１５のレンズは下方に向けられているものとする。
<Shooting stage>
When the user performs an operation for starting the flight to the helicopter 1 near the point P1, which is the flight start point, the helicopter 1 starts flying by the automatic flight control device 12 (step S01 in FIG. 4). ), Based on the stored flight path information, the aircraft flies to the point P1 and transmits a signal indicating that the point P1 has been reached to the microcomputer 14. Receiving this, the microcomputer 14 transmits a signal for starting photographing to the photographing unit 16, and the photographing unit 16 performs photographing by the infrared camera 15 (step S02 in FIG. 4) and wireless transmission of the photographing data. Transmission to the captured image display means 24 via the unit 18 (step S03 in FIG. 4) is started. It is assumed that the lens of the infrared camera 15 is directed downward.
ヘリコプタ１は、飛行経路情報に基づいて、点Ｐ１から点Ｐ２、点Ｐ２から点Ｐ３、…というように、設定された飛行経路上を、設定（入力）されている飛行速度及び飛行高度で飛行する。なお、飛行自動制御装置１２は、飛行中、図示しない高周波センサにより障害物（他物）との距離を測定し、設定されている障害物接近距離以内となった場合には、飛行経路を変更して障害物との距離が障害物接近距離以内にならないようにして障害物を迂回した後、設定された飛行経路上に戻って飛行を続行する。 Based on the flight path information, the helicopter 1 flies at the set flight speed and flight altitude on the set flight path from point P1 to point P2, from point P2 to point P3, and so on. To do. The automatic flight control device 12 measures the distance to an obstacle (another object) with a high-frequency sensor (not shown) during the flight, and changes the flight path when the distance is within the set obstacle approach distance. Then, after the obstacle is detoured so that the distance to the obstacle is not within the obstacle approach distance, the flight is continued on the set flight path.
ヘリコプタ１の飛行中、撮影部１６は、赤外線カメラ１５による撮影（図４のステップＳ０２）、及び、その撮影データ（熱画像）の撮影画像表示手段２４への送信（図４のステップＳ０３）を継続する。撮影画像表示手段２４は、受信した撮影データに基づいて、画面２５に熱画像を表示する。したがって、ヘリコプタ１の飛行中、画面２５には、熱画像が動画状に表示されることとなる。また、マイクロコンピュータ１４は、ＧＰＳセンサ１３から取得した現在の位置情報を撮影部１６に送信し、撮影部１６は、撮影データと共に位置情報を撮影画像表示手段２４に送信する。撮影画像表示手段２４は、受信した位置情報に基づいて、現在表示している熱画像の撮影位置を表示する。撮影位置を表示するときは、その緯度・経度を数値で示してもよいし（図４参照）、画面２５の地図Ｍ上の撮影位置に相当する地点に、所定のマーク（シンボル）を表示することとしてもよい（図６参照）。 During the flight of the helicopter 1, the photographing unit 16 performs photographing by the infrared camera 15 (step S02 in FIG. 4) and transmission of the photographing data (thermal image) to the photographed image display means 24 (step S03 in FIG. 4). continue. The captured image display means 24 displays a thermal image on the screen 25 based on the received captured data. Therefore, during the flight of the helicopter 1, the thermal image is displayed on the screen 25 as a moving image. The microcomputer 14 transmits the current position information acquired from the GPS sensor 13 to the photographing unit 16, and the photographing unit 16 transmits the position information together with the photographing data to the photographed image display unit 24. The captured image display means 24 displays the captured position of the currently displayed thermal image based on the received position information. When displaying the shooting position, the latitude and longitude may be indicated by numerical values (see FIG. 4), or a predetermined mark (symbol) is displayed at a point corresponding to the shooting position on the map M on the screen 25. It is good also (refer FIG. 6).
また、撮影部１６は、１フレーム毎に、撮影データに含まれる温度データ（ここでは、数値）を、マイクロコンピュータ１４に送信し、マイクロコンピュータ１４は、温度データと入力されている判定値とに基づいて、温度が異常か否かを判定する（図４のステップＳ０４）。具体的には、温度データが示す温度が、判定値以上であれば異常と判定し、判定値未満であれば異常でないと判定する。なお、フレーム中の各画素に対応して温度データ（例えば、１フレームが２４０×３２０画素であれば、７６８００個の温度データ。画素が持つ温度データを、以下、単に「画素の温度」という。）が存在するため、ここでは、フレーム中の全画素の温度のうち、最も高いものを判定に用いるものとするが、ノイズを除去するために、温度が高い順に画素を所定個数抽出してその平均としたり、フレーム中の全画素の温度の平均としたりしてもよい。 Moreover, the imaging unit 16 transmits temperature data (here, a numerical value) included in the imaging data to the microcomputer 14 for each frame, and the microcomputer 14 converts the temperature data and the input determination value. Based on this, it is determined whether or not the temperature is abnormal (step S04 in FIG. 4). Specifically, if the temperature indicated by the temperature data is equal to or higher than the determination value, it is determined to be abnormal, and if it is lower than the determination value, it is determined not to be abnormal. It should be noted that temperature data corresponding to each pixel in the frame (for example, if one frame is 240 × 320 pixels, 76800 pieces of temperature data. The temperature data possessed by the pixel is hereinafter simply referred to as “pixel temperature”. In this example, the highest one of the temperatures of all the pixels in the frame is used for the determination. However, in order to remove noise, a predetermined number of pixels are extracted in order from the highest temperature. It may be an average or an average temperature of all the pixels in the frame.
マイクロコンピュータ１４は、温度が異常と判定すると、飛行自動制御装置１２に静止信号を送信するとともに、撮影部１６に静止画撮影信号及び現在の位置情報を送信する。静止信号を受信した飛行自動制御装置１２は、機体を所定時間空中静止させる。静止画撮影信号を受信した撮影部１６は、機体が空中静止している間に、撮影を行い（図４のステップＳ０５）、その撮影データを、マイクロコンピュータ１４から受信した位置情報と共に撮影データ保存部１７に保存する（図４のステップＳ０６）。この撮影データには、静止画像である熱画像と、温度（数値）とが含まれている。 When the microcomputer 14 determines that the temperature is abnormal, the microcomputer 14 transmits a still signal to the automatic flight control device 12 and transmits a still image shooting signal and current position information to the shooting unit 16. The automatic flight control device 12 that has received the stationary signal stops the aircraft in the air for a predetermined time. The photographing unit 16 that has received the still image photographing signal performs photographing while the aircraft is stationary in the air (step S05 in FIG. 4), and saves the photographing data together with the position information received from the microcomputer 14. The data is stored in the unit 17 (step S06 in FIG. 4). This photographing data includes a thermal image that is a still image and a temperature (numerical value).
空中静止する時間が経過すると、ヘリコプタ１は、飛行経路が終わりでなければ（図４のステップＳ０７でＮＯ）、飛行を再開して撮影を続行し、飛行経路が終わりであれば（図４のステップＳ０７でＹＥＳ）、撮影を終了し（図４のステップＳ０８）、飛行を終了して着陸する（図４のステップＳ０９）。 When the time to stand still in the air has elapsed, the helicopter 1 resumes flight and continues shooting if the flight path is not over (NO in step S07 in FIG. 4), and if the flight path is over (in FIG. 4). The shooting is finished (step S08 in FIG. 4), the flight is finished, and landing is made (step S09 in FIG. 4).
〈静止画表示段階〉
ユーザがヘリコプタ１から記録媒体である撮影データ保存部１７を取り外して、パソコン２の撮影画像表示手段２４に読み取らせると、撮影画像表示手段２４は、撮影データ保存部１７から撮影データ及び位置情報を読み取って、図５に示すように、撮影データに基づいて、画面２５の熱画像表示部２６に、静止画像である熱画像を表示するとともに、位置情報に基づいて、位置表示部２７に、位置（図５では、緯度及び経度）を表示する。ここで表示される熱画像は、太陽光パネル３１の異常と判定された部分の温度を示すものとなり、位置は、その熱画像の撮影データの取得位置（撮影位置）を示すものとなる。これにより、ユーザは、太陽光パネル３１の異常箇所を知ることができる。図５の例では、熱画像中に周囲に比して温度が高い高温部Ａが存在することから、この高温部Ａが異常箇所であることが分かり、位置表示部２７に表示されている緯度及び経度から、高温部Ａの太陽光パネル３１上での位置を知ることができる。また、撮影データに、数値で表された温度が含まれていることから、その数値に基づいて判断すれば、色のみで判断したときよりも正確に異常の程度を推量することができる。
<Still image display stage>
When the user removes the photographic data storage unit 17 that is a recording medium from the helicopter 1 and causes the photographic image display unit 24 of the personal computer 2 to read the photographic data storage unit 17, the photographic image display unit 24 receives the photographic data and position information from the photographic data storage unit 17. As shown in FIG. 5, a thermal image that is a still image is displayed on the thermal image display unit 26 of the screen 25 based on the photographing data, and a position display unit 27 is displayed based on the positional information. (Latitude and longitude in FIG. 5) are displayed. The thermal image displayed here indicates the temperature of the portion determined to be abnormal in the solar panel 31, and the position indicates the acquisition position (imaging position) of the imaging data of the thermal image. Thereby, the user can know the abnormal part of the solar panel 31. In the example of FIG. 5, since there is a high-temperature part A having a temperature higher than that of the surroundings in the thermal image, it can be seen that the high-temperature part A is an abnormal part, and the latitude displayed on the position display unit 27. And the position on the solar panel 31 of the high temperature part A can be known from the longitude. In addition, since the photographing data includes the temperature represented by a numerical value, if the determination is made based on the numerical value, the degree of abnormality can be estimated more accurately than when only the color is determined.
なお、緯度及び経度では位置が分かり難いため、図６に示すように、地図Ｍ上に、位置情報によって示される位置を所定のマークＩで表示することとしてもよい。このとき、異常と判定された部分が複数あると、静止画像は複数枚あることから、マークＩとそれに対応する静止画像とをリンクさせることとする。 Since the position is difficult to understand with latitude and longitude, the position indicated by the position information may be displayed with a predetermined mark I on the map M as shown in FIG. At this time, if there are a plurality of portions determined to be abnormal, there are a plurality of still images, so the mark I and the corresponding still image are linked.
以上説明したように、構造物点検システムＳは、ヘリコプタ１とパソコン２とを備え、ヘリコプタ１は、入力された飛行経路情報が示す飛行経路に従って飛行しつつ、点検対象である太陽光パネル３１の各部分について、撮影部１６により撮影データを取得して、取得した撮影データに含まれる温度データと、入力された判定値とに基づいて、温度が異常か否かを判定し、異常と判定した部分について、所定時間機体を空中静止させて撮影部１６に撮影を行わせ、その撮影により得られた撮影データと撮影データの取得位置を示す位置情報とを撮影データ保存部１７に保存するように構成され、パソコン２は、撮影データ保存部１７から、撮影データと撮影データの取得位置を示す位置情報とを取得して、その撮影データに基づいて太陽光パネル３１の異常と判定された部分の温度を示す静止画像である熱画像を表示するとともに、その位置情報に基づいて撮影データの取得位置を示すように構成されている。 As described above, the structure inspection system S includes the helicopter 1 and the personal computer 2, and the helicopter 1 flies according to the flight path indicated by the input flight path information, while the solar panel 31 to be inspected. For each part, the photographing data is acquired by the photographing unit 16, and it is determined whether or not the temperature is abnormal based on the temperature data included in the acquired photographing data and the input determination value. For the portion, the body is kept stationary in the air for a predetermined time so that the photographing unit 16 performs photographing, and the photographing data obtained by the photographing and the position information indicating the acquisition position of the photographing data are stored in the photographing data storage unit 17. The personal computer 2 acquires the shooting data and the position information indicating the acquisition position of the shooting data from the shooting data storage unit 17, and uses the solar data based on the shooting data. And it displays the heat image is a still image indicating the temperature of the abnormal determination portion Le 31, is configured to indicate the acquisition position of the imaging data based on the position information.
したがって、構造物点検システムＳによれば、メガソーラー３等の人手では点検困難な大型の構造物であっても、赤外線カメラ１５を広い範囲で動かすための大型の可動設備の設置や多数の赤外線カメラ１５の設置が必要なく、簡易な構成で低コストで点検を行うことが可能となる。また、人が構造物に上る必要がないため、安全かつ容易に点検を行うことが可能となる。さらに、赤外線カメラ１５は点検対象に取り付けられていないので、赤外線カメラ１５自体の点検も容易である。 Therefore, according to the structure inspection system S, even for a large structure that is difficult to manually inspect, such as the mega solar 3, etc., installation of large movable equipment for moving the infrared camera 15 in a wide range and a large number of infrared rays Installation of the camera 15 is not necessary, and it is possible to perform inspection at a low cost with a simple configuration. In addition, since it is not necessary for a person to climb the structure, it is possible to check safely and easily. Furthermore, since the infrared camera 15 is not attached to the inspection object, the inspection of the infrared camera 15 itself is easy.
また、ヘリコプタ１の飛行経路を任意に設定可能であるので、メガソーラー３に限らず種々の構造物の点検に利用でき、汎用性に優れ、効率的な点検が可能となる。 Further, since the flight path of the helicopter 1 can be arbitrarily set, it can be used for inspection of various structures as well as the mega solar 3 and is excellent in versatility and can be efficiently inspected.
また、判定値を変更可能であるので、点検対象の種類や周囲の気温等に合わせて、判定値を変更すれば、異常の検出精度を上げることができる。 In addition, since the determination value can be changed, the abnormality detection accuracy can be increased by changing the determination value in accordance with the type of inspection object, the ambient temperature, and the like.
さらに、パソコン２が、ヘリコプタ１の飛行中、継続的に無線伝送部１８から撮影データを受信して、その撮影データに基づいて太陽光パネル３１の各部分の温度を示す熱画像を表示するように構成されている。すなわち、ヘリコプタ１の飛行中、パソコン２の画面２５には、太陽光パネル３１の各部分の温度を示す熱画像が、動画のように表示されることとなる。したがって、ユーザは、画面２５において熱画像を監視することにより、例えば他と比べて非常に高い温度を示す箇所があれば、その箇所において異常が発生していると判断できる等、ヘリコプタ１の飛行終了を待たなくても、異常をいち早く知ることができる。また、ヘリコプタ１側で、異常と判定した部分以外の部分の撮影データを保存する必要がないので、撮影データ保存部１７の容量が小さくて済む。なお、必要であれば、パソコン２側で、ヘリコプタ１から受信した撮影データを保存すればよい。また、撮影データ保存部１７の容量の点を考慮しなければ、異常と判定した部分以外の部分の撮影データも、撮影データ保存部１７に保存するように構成してもよい。 Further, the personal computer 2 continuously receives the shooting data from the wireless transmission unit 18 during the flight of the helicopter 1 and displays a thermal image indicating the temperature of each part of the solar panel 31 based on the shooting data. It is configured. That is, during the flight of the helicopter 1, a thermal image indicating the temperature of each part of the solar panel 31 is displayed on the screen 25 of the personal computer 2 as a moving image. Therefore, by monitoring the thermal image on the screen 25, for example, if there is a location that shows a very high temperature compared to other locations, the user can determine that an abnormality has occurred at that location, and so on. Without waiting for the end, you can quickly know the abnormality. Further, since it is not necessary to store the shooting data of the part other than the part determined to be abnormal on the helicopter 1 side, the capacity of the shooting data storage unit 17 can be small. If necessary, the personal computer 2 may store the shooting data received from the helicopter 1. If the capacity of the shooting data storage unit 17 is not taken into consideration, the shooting data storage unit 17 may store shooting data of a portion other than the portion determined to be abnormal.
また、撮影データ保存部１７を着脱可能な記録媒体としなくてもよく、撮影データ保存部１７から有線若しくは無線で、撮影データ及び位置情報をパソコン２の撮影画像表示手段２４に送信可能としてもよい。すなわち、パソコン２が、撮影データ保存部１７から撮影データ及び位置情報を取得する方法は、読取りであってもよいし、受信であってもよい。無線の場合には、撮影データ保存部１７から無線伝送部１８を介して、撮影データ及び位置情報を送信するように構成してもよく、かかる場合には、ヘリコプタ１の飛行中に、例えば静止して撮影する度に、或いは、パソコン２からの命令に応じて、撮影データ及び位置情報を送信するように構成してもよい。そうすれば、ヘリコプタ１の飛行終了を待たずに、静止熱画像により異常箇所を把握することができる。 Further, the photographic data storage unit 17 may not be a removable recording medium, and the photographic data and position information may be transmitted from the photographic data storage unit 17 to the photographic image display unit 24 of the personal computer 2 by wire or wireless. . That is, the method in which the personal computer 2 acquires the shooting data and the position information from the shooting data storage unit 17 may be reading or reception. In the case of wireless, the imaging data storage unit 17 may be configured to transmit the imaging data and position information via the wireless transmission unit 18. In such a case, for example, during the flight of the helicopter 1, Then, the photographing data and the position information may be transmitted every time photographing is performed or in response to a command from the personal computer 2. If it does so, an abnormal location can be grasped | ascertained by a static thermal image, without waiting for the flight completion of the helicopter 1. FIG.
また、ヘリコプタ１が、異常と判定した部分以外の部分の撮影データを、送信しないように構成してもよい。 Moreover, you may comprise so that the helicopter 1 may not transmit the imaging | photography data of parts other than the part determined to be abnormal.
また、上記実施形態では、飛行経路情報入力手段２１及び判定値入力手段２２を、パソコン２に備えることとしたが、パソコン２とは異なる装置に設けてもよい。また、飛行経路情報入力手段２１と判定値入力手段２２とを、別々の装置に設けてもよい。さらに、ヘリコプタ１とは別の装置を用いずに、ヘリコプタ１に対して直接、飛行経路情報及び判定値を入力可能に構成してもよい。 In the above embodiment, the flight path information input unit 21 and the determination value input unit 22 are provided in the personal computer 2, but may be provided in a device different from the personal computer 2. Further, the flight path information input means 21 and the judgment value input means 22 may be provided in separate devices. Further, it may be configured such that the flight path information and the determination value can be directly input to the helicopter 1 without using a device different from the helicopter 1.
１…自律無人飛行ヘリコプタ
２…パソコン（撮影画像表示装置）
１１…制御部
１５…赤外線カメラ
１６…撮影部
１７…撮影データ保存部
１８…無線伝送部
２１…飛行経路情報入力手段
２２…判定値入力手段
1 ... Autonomous unmanned flight helicopter 2 ... Personal computer (photographed image display device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Control part 15 ... Infrared camera 16 ... Shooting part 17 ... Shooting data storage part 18 ... Wireless transmission part 21 ... Flight path information input means 22 ... Judgment value input means
Claims (3)
前記自律無人飛行ヘリコプタは、
撮影対象の温度データを含む撮影データを取得可能な赤外線カメラを備えた撮影部と、
自機の位置情報を取得可能であり飛行を制御する制御部と、
前記撮影部が取得した撮影データと前記制御部が取得した位置情報とを保存する撮影データ保存部と、を備え、
入力された飛行経路情報が示す飛行経路に従って飛行しつつ、点検対象である構造物の各部分について、前記撮影部により前記撮影データを取得して、取得した前記撮影データに含まれる温度データと、入力された判定値とに基づいて、温度が異常か否かを判定し、異常と判定した部分について、所定時間機体を空中静止させて前記撮影部に撮影を行わせ、当該撮影により得られた前記撮影データと前記撮影データの取得位置を示す前記位置情報とを前記撮影データ保存部に保存するように構成され、
前記撮影画像表示装置は、
前記撮影データ保存部から、前記撮影データと前記撮影データの取得位置を示す前記位置情報とを取得して、前記撮影データに基づいて前記構造物の異常と判定された部分の温度を示す画像を表示するとともに、前記位置情報に基づいて前記撮影データの取得位置を示すように構成されていることを特徴とする構造物点検システム。 A structure inspection system comprising an autonomous unmanned flight helicopter and a captured image display device,
The autonomous unmanned flight helicopter
An imaging unit equipped with an infrared camera capable of acquiring imaging data including temperature data of the imaging target;
A control unit capable of acquiring the position information of the aircraft and controlling the flight;
A shooting data storage unit that stores shooting data acquired by the shooting unit and position information acquired by the control unit;
While flying according to the flight path indicated by the input flight path information, for each part of the structure to be inspected, the imaging unit acquires the imaging data, temperature data included in the acquired imaging data, Based on the input determination value, it is determined whether or not the temperature is abnormal, and for the portion determined to be abnormal, the body is kept stationary in the air for a predetermined time, and the imaging unit performs imaging, and is obtained by the imaging The shooting data and the position information indicating the acquisition position of the shooting data are stored in the shooting data storage unit,
The captured image display device includes:
Obtaining the image data and the position information indicating the acquisition position of the image data from the image data storage unit, and displaying an image indicating the temperature of the portion determined to be abnormal in the structure based on the image data A structure inspection system configured to display and indicate an acquisition position of the imaging data based on the position information.
前記撮影画像表示装置が、前記無線伝送部から前記撮影データを受信して、前記撮影データに基づいて前記構造物の各部分の温度を示す画像を表示するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の構造物点検システム。 The autonomous unmanned flight helicopter includes a wireless transmission unit that wirelessly transmits the imaging data of each part of the structure acquired by the imaging unit,
The photographic image display device is configured to receive the photographic data from the wireless transmission unit and display an image indicating the temperature of each part of the structure based on the photographic data. The structure inspection system according to claim 1.
前記自律無人飛行ヘリコプタに対して前記飛行経路情報を入力する飛行経路情報入力手段と、
前記自律無人飛行ヘリコプタに対して前記判定値を入力する判定値入力手段と、
を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の構造物点検システム。 The photographed image display device is
Flight path information input means for inputting the flight path information to the autonomous unmanned flight helicopter,
Determination value input means for inputting the determination value to the autonomous unmanned flight helicopter,
The structure inspection system according to claim 1, further comprising:
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